一种双循环烟气冷凝处理器的制作方法

[0001]
本实用新型涉及锅炉低氮燃烧系统，尤其是涉及一种锅炉低氮燃烧系统中的双循环烟气冷凝处理器。


背景技术：

[0002]
锅炉低氮燃烧烟气再循环系统，烟气回流时与风机进风口冷空气相遇，产生大量冷凝水，进入风机，造成风机锈蚀及轴承进水损坏，影响燃烧器的低氮燃烧。
[0003]
采用高温烟气进行循环的方法减少冷凝水，也不理想，一方面，高温烟气带走大量热量，造成锅炉能效下降，另一方面，高温烟气参与低氮燃烧，效果不好，烟气温度低对低氮燃烧才更有利，实际运行效果，对冷凝水减少并无明显效果。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型设计了一种双循环烟气冷凝处理器，其解决的技术问题是：
[0005]
（1）双循环处理烟气，如何使烟气充分冷凝的情况下，减少出口烟气水蒸汽含量;同时经过多次循环作用，使得充分进行水蒸气冷凝的烟气又一次提高了温度，相当于此温度下水蒸汽为不饱和状态，使得烟气再次遇冷冷凝时,需要降到较低的温度，才会出现水蒸汽的冷凝，大大减少风机中产生冷凝水的几率和容积，甚至一定温度范围内不会产生冷凝水，从而根本解决冷凝水对风机造成的损害。
[0006]
（2）如何不必引用高温烟气，直接引用省煤器出口的低温烟气，经过重复利用烟气中的热量，不仅保证锅炉现有能效不被降低，反而可以适当提高锅炉能效。
[0007]
（3）如何进风口冷空气经过升温，与烟气温差减小，相遇时产生的冷凝水很少或者在一定范围内不会产生冷凝水，保证风机不被损坏。
[0008]
（4）如何较低温度的烟气参与低氮燃烧，对低氮燃烧效果十分有利，更可靠地使燃烧达到低氮的技术要求，达到环保的目的。
[0009]
为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案：
[0010]
一种双循环烟气冷凝处理器，包括第一冷凝箱（1）和第二冷凝箱（12），所述第一冷凝箱（1）内设有第一冷凝箱翅片管（3），所述第二冷凝箱（12）内设有第二冷凝箱翅片管（11），其特征在于：烟气依次进入所述第一冷凝箱（1）并从所述第一冷凝箱翅片管（3）的外壁流过进行第一次换热降温产生冷凝水，进入所述第二冷凝箱翅片管（11）内部进行第二次换热降温产生冷凝水，进入所述第一冷凝箱翅片管（3）内部进行换热升温，流出所述第一冷凝箱（1）；空气进入所述第二冷凝箱（12），流经所述第二冷凝箱翅片管（11）外壁，再流出所述第二冷凝箱（12），并与从所述第一冷凝箱（1）流出的烟气进入风机混合；所述第一次换热为所述第一冷凝箱翅片管（3）管外高温烟气与管内低温烟气进行的换热，所述第二次换热为所述第二冷凝箱翅片管（11）管内高温烟气与所述第二冷凝箱翅片管（11）管外低温空气进行换热。
[0011]
优选地，还包括冷凝水收集箱（6），从所述第二冷凝箱翅片管（11）内部出来的烟气
通过所述冷凝水收集箱（6）进入到所述第一冷凝箱翅片管（3）内部，所述冷凝水收集箱（6）位于所述第一冷凝箱（1）和所述第二冷凝箱（12）下方收集两者产生的冷凝水。
[0012]
优选地，所述冷凝水收集箱（6）下部两块底板由两侧向中心倾斜利于冷凝水排出，其底部设有冷凝水收集箱出水管（8）。
[0013]
优选地，所述第一冷凝箱（1）和所述第二冷凝箱（12）之间设有中间隔板（9）进行隔开，并且第二冷凝箱（12）上部空腔与第一冷凝箱翅片管（3）外部空间相连通。
[0014]
优选地，所述第一冷凝箱（1）设有烟气入口法兰（4）供烟气进入所述第一冷凝箱（1）中。
[0015]
优选地，所述第一冷凝箱（1）底部还设有第一冷凝箱出水管（7）。
[0016]
优选地，所述第一冷凝箱翅片管（3）上端设有第一冷凝箱上管板（2），所述第一冷凝箱翅片管（3）下端设有下管板。
[0017]
优选地，所述第二冷凝箱翅片管（11）上端设有第二冷凝箱上管板（13），所述第二冷凝箱翅片管（11）下端设有下管板。
[0018]
优选地，所述第一冷凝箱（1）输出的烟气以及所述第二冷凝箱（12）通过烟气出口（19）输出，所述烟气出口（19）一部分位于所述第一冷凝箱（1）上，所述烟气出口（19）另一部分位于所述第二冷凝箱（12）上。
[0019]
一种双循环烟气冷凝处理方法，包括以下步骤：烟气依次进入所述第一冷凝箱（1）并从所述第一冷凝箱翅片管（3）的外壁流过进行第一次换热降温产生冷凝水，进入所述第二冷凝箱翅片管（11）内部进行第二次换热降温产生冷凝水，进入所述第一冷凝箱翅片管（3）内部进行换热升温，流出所述第一冷凝箱（1）；
[0020]
空气进入所述第二冷凝箱（12），流经所述第二冷凝箱翅片管（11）外壁，再流出所述第二冷凝箱（12），并与从所述第一冷凝箱（1）流出的烟气进入风机混合；
[0021]
所述第一次换热为所述第一冷凝箱翅片管（3）管外高温烟气与管内低温烟气进行的换热，所述第二次换热为所述第二冷凝箱翅片管（11）管内高温烟气与所述第二冷凝箱翅片管（11）管外低温空气进行换热。
[0022]
该双循环烟气冷凝处理器及方法具有以下有益效果：
[0023]
（1）本实用新型巧妙利用烟气及进风口空气间的换热过程，既到达冷凝烟气中水蒸汽的目的，又不损失烟气中的热量，提高锅炉能效。
[0024]
（2）本实用新型双循环及进风与烟气热量互换的设计方法，使得利用低温烟气，不损失能耗及烟气再循环低氮燃烧实现最佳效果得以兼顾，烟气利用达到最理想效果。
[0025]
（3）本实用新型可以极大减少冷凝水带入风机，防止造成风机损坏。
附图说明
[0026]
图1：本实用新型双循环烟气冷凝处理器的主视图；
[0027]
图2：本实用新型的俯视图；
[0028]
图3：本实用新型的后视图。
[0029]
附图标记说明：
[0030]
1—第一冷凝箱；2—第一冷凝箱上管板；3—第一冷凝箱翅片管；4—烟气入口法兰；5—第一冷凝箱烟气入口侧板；6—冷凝水收集箱；7—第一冷凝箱出水管；8—冷凝水收
集箱出水管；9—中间隔板；10—冷凝水收集箱底板；11—第二冷凝箱翅片管；12—第二冷凝箱；13—第二冷凝箱上管板；14—第一冷凝箱烟气出口侧板；15—冷凝箱整体后板；16—第一冷凝箱前板；17—第二冷凝箱前板；18—第二冷凝箱上侧后板；19—烟气出口；20—冷凝水收集箱前板；21—整体下管板。
具体实施方式
[0031]
下面结合图1至图3，对本实用新型做进一步说明：
[0032]
一种双循环烟气冷凝处理器，包括第一冷凝箱1和第二冷凝箱12，第一冷凝箱1内设有第一冷凝箱翅片管3，第二冷凝箱12内设有第二冷凝箱翅片管11，烟气依次进入第一冷凝箱1并从第一冷凝箱翅片管3的外壁流过进行第一次换热降温产生冷凝水，进入第二冷凝箱翅片管11内部进行第二次换热降温产生冷凝水，进入第一冷凝箱翅片管3内部进行换热升温，流出第一冷凝箱1；空气进入第二冷凝箱12，流经第二冷凝箱翅片管11外壁，再流出第二冷凝箱12，并与从第一冷凝箱1流出的烟气进入风机混合；第一次换热为第一冷凝箱翅片管3管外高温烟气与管内低温烟气进行的换热，第二次换热为第二冷凝箱翅片管11管内高温烟气与第二冷凝箱翅片管11管外低温空气进行换热。
[0033]
还包括冷凝水收集箱6，从第二冷凝箱翅片管11内部出来的烟气通过冷凝水收集箱6进入到第一冷凝箱翅片管3内部，冷凝水收集箱6位于第一冷凝箱1和第二冷凝箱12下方收集两者产生的冷凝水。冷凝水收集箱6下部两块底板由两侧向中心倾斜利于冷凝水排出，其底部设有冷凝水收集箱出水管8。
[0034]
第一冷凝箱1和第二冷凝箱12之间设有中间隔板9进行隔开，并且第二冷凝箱12上部空腔与第一冷凝箱翅片管3外部空间相连通。
[0035]
第一冷凝箱1设有烟气入口法兰4供烟气进入第一冷凝箱1中。第一冷凝箱1底部还设有第一冷凝箱出水管7。第一冷凝箱翅片管3上端设有第一冷凝箱上管板2，第一冷凝箱翅片管3下端设有下管板。
[0036]
第二冷凝箱翅片管11上端设有第二冷凝箱上管板13，第二冷凝箱翅片管11下端设有下管板。
[0037]
第一冷凝箱1输出的烟气以及第二冷凝箱12通过烟气出口19输出，烟气出口19一部分位于第一冷凝箱1上，烟气出口19另一部分位于第二冷凝箱12上。
[0038]
由此可见，本实用新型涉及的循环流程包括烟气流程和进风口空气流程。
[0039]
a.烟气流程：低温烟气从第一冷凝箱烟的气入口法兰接口4进入，从第一冷凝箱翅片管3外壁流过，进入第二冷凝箱翅片管11内，从第二冷凝箱的翅片管11下端流出，进入冷凝水收集箱6，然后进入第一冷凝箱翅片管3内部，从第一冷凝箱翅片管3上部管口流出，从第一冷凝箱烟气出口19流入风机，与进风口空气混合。
[0040]
b.进风口空气流程：空气从第二冷凝箱的通风长孔进入，流经第二冷凝箱翅片管11外壁，从第二冷凝箱出口流出，与流入烟气在风机内混合。
[0041]
2、原理说明：从烟气流程中可以看出，参与循环的烟气经烟气入口法兰4接口流入，从第一冷凝箱翅片管3外壁流过，此时第一冷凝箱翅片管3内的烟气是经过整个冷凝循环的烟气，温度比较低，可以对其外壁的较高温烟气进行一次冷凝；然后烟气会从第二冷凝箱翅片管11内部流过，第二冷凝箱翅片管11的外部是进风口空气流过，空气温度与环境温
度相同，第二冷凝箱翅片管11的烟气会被大范围降温冷凝，冷凝水会从管内壁流入冷凝水收集箱6，从冷凝水收集箱出水管8排出。进入冷凝水收集箱6的烟气再从第一冷凝箱下部翅片管口进入第一冷凝箱翅片管3内部，对第一冷凝箱翅片管3外壁流过的高温烟气进行降温冷凝，同时第一冷凝箱翅片管3管内的较低温度烟气本身会被再次加热升温，第一冷凝箱翅片管3管内烟气因为在较低温度已经冷凝过一次，所以烟气中水蒸汽含量较低，此时再次被升温，则烟气中的水蒸汽在升高的温度中处于不饱和状态，所以在烟气出口19与进风口空气混合时，温度稍微降低的情况下，是不会产生冷凝水的，只有温度降低到冷凝水收集箱那时的温度之下时，才会产生冷凝水。
[0042]
进风口空气经过第二冷凝箱翅片管11外壁，对翅片管内部的烟气进行了降温冷凝，冷凝产生的热量被空气吸收，空气本身被加热，并在随后通过风机带入炉膛内，保证燃料产生的热量不损失，重新进入了锅炉的热交换过程，保证锅炉的热效率不被降低。同时，被加热的空气在冷凝器出风口与烟气相遇时，因为空气温度较高，与烟气的温差较小，降低了产生冷凝水的概率。
[0043]
综上，双循环冷凝水处理器，在低氮燃烧烟气再循环中的应用，具有以下优点：
[0044]
第一、最重要的是可以极大减少冷凝水带入风机，防止造成风机损坏。
[0045]
第二、引低温烟气进入再循环燃烧，保证燃烧的低氮排放效果。
[0046]
第三、将烟气中的热量及冷凝水的潜热充分利用，热量重新返回锅炉内部，参与到热交换当中，提高了锅炉的能效。
[0047]
上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

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